【正文】 規(guī)格嚴(yán)格 功夫到家 （威海） HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGY SCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING 汽車工程學(xué)院 第 2章 新能源汽車類型 ? 純電動(dòng)汽車 ? 混合動(dòng)力電動(dòng)汽車 ? 燃料電池電動(dòng)汽車 ? 氣體燃料汽車 ? 生物燃料汽車 ? 氫燃料汽車 ? 太陽(yáng)能汽車 第 1 頁(yè) 規(guī)格嚴(yán)格 功夫到家 （威海） HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGY SCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING 汽車工程學(xué)院 純電動(dòng)汽車 ? ? ? 純電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)布置形式 ? 純電動(dòng)汽車的特點(diǎn) ? 電動(dòng)汽車的關(guān)鍵技術(shù) ? 純電動(dòng)汽車車型實(shí)例 第 2 頁(yè) 規(guī)格嚴(yán)格 功夫到家 （威海） HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGY SCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING 汽車工程學(xué)院 ? 純電動(dòng)汽車是指以車載電源為動(dòng)力 ， 用電機(jī)驅(qū)動(dòng)車輪行駛 ，符合道路交通 、 安全法規(guī)各項(xiàng)要求的車輛 。 一般采用高效率充電蓄電池為動(dòng)力源 。 純電動(dòng)汽車無(wú)需再用內(nèi)燃機(jī) ， 因此 ， 純電動(dòng)汽車的電動(dòng)機(jī)相當(dāng)于傳統(tǒng)汽車的發(fā)動(dòng)機(jī) ， 蓄電池相當(dāng)于原來(lái)的油箱 ， 電能是二次能源 ， 可以來(lái)源于風(fēng)能 、水能 、 熱能 、 太陽(yáng)能等多種方式 。 ? 純電動(dòng)汽車可分為 2種類型 ， 即用純蓄電池作為動(dòng)力源的純電動(dòng)汽車和裝有輔助動(dòng)力源的純電動(dòng)汽車 。 第 3 頁(yè) 規(guī)格嚴(yán)格 功夫到家 （威海） HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGY SCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING 汽車工程學(xué)院 ? ?用單一蓄電池作為動(dòng)力源的純電動(dòng)汽車，只裝置了蓄電池組，它的電力和動(dòng)力傳輸系統(tǒng)如圖所示。 蓄 電 池 組 傳 輸 系 統(tǒng) 車 輪電 動(dòng) 機(jī)電 池 變 換 器電 力 傳 輸動(dòng) 力 傳 輸 第 4 頁(yè) 規(guī)格嚴(yán)格 功夫到家 （威海） HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGY SCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING 汽車工程學(xué)院 ? ?用單一蓄電池作為動(dòng)力源的純電動(dòng)汽車，蓄電池的比能量和比功率較低，蓄電池組的質(zhì)量和體積較大。因此，在某些純電動(dòng)汽車上增加輔助動(dòng)力源，如超級(jí)電容器、發(fā)電機(jī)組、太陽(yáng)能等，由此改善純電動(dòng)汽車的啟動(dòng)性能和增加續(xù)駛里程。裝有輔助動(dòng)力源的純電動(dòng)汽車的電力和動(dòng)力傳輸系統(tǒng)如圖所示。 蓄 電 池 組 電 動(dòng) 機(jī)電 流 變 換 器或 超 級(jí) 電 容 器發(fā) 動(dòng) 機(jī) 發(fā) 電 機(jī) 組傳 輸 系 統(tǒng) 車 輪電 力 傳 輸動(dòng) 力 傳 輸 第 5 頁(yè) 規(guī)格嚴(yán)格 功夫到家 （威海） HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGY SCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING 汽車工程學(xué)院 純電動(dòng)汽車的結(jié)構(gòu)原理 ? 燃油汽車主要由發(fā)動(dòng)機(jī) ， 底盤 、 車身和電氣四大部分組成 ，純電動(dòng)汽車的結(jié)構(gòu)與燃油汽車相比 ， 主要增加了電力驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng) ， 而取消了發(fā)動(dòng)機(jī) ， 電力驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)的組成與工作原理如圖 ， 它由電力驅(qū)動(dòng)主模塊 、 車載電源模塊和輔助模塊三大部分組成 。 ? 當(dāng)汽車行駛時(shí) ， 由蓄電池輸出電能 (電流 )通過(guò)控制器驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn) ， 電動(dòng)機(jī)輸出的轉(zhuǎn)矩經(jīng)傳動(dòng)系統(tǒng)帶動(dòng)車輪前進(jìn)或后退 。 電動(dòng)汽車?yán)m(xù)駛里程與蓄電池容量有關(guān) ， 蓄電池容量受諸多因素限制 。 要提高一次充電續(xù)駛里程 ， 必須盡可能地節(jié)省蓄電池的能量 。 第 6 頁(yè) 規(guī)格嚴(yán)格 功夫到家 （威海） HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGY SCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING 汽車工程學(xué)院 純電動(dòng)汽車的結(jié)構(gòu)原理 駕 駛 室 顯 示 操 縱 臺(tái)蓄 電 池電 源充 電 控 制 器輔 助 動(dòng) 力 源動(dòng) 力 轉(zhuǎn) 向 單 元能 源 管 理 系 統(tǒng)中 央 控 制 單 元輔 助 裝 置（ 照 明 、 空 調(diào) 等 ）車 輪車 輪機(jī) 械 傳 動(dòng) 裝 置電 機(jī)驅(qū) 動(dòng) 控 制 器電 網(wǎng)電 源加 速 踏 板制 動(dòng) 踏 板檔 位 桿車 載 電 源 模 塊輔 助 模 塊電 力 驅(qū) 動(dòng) 主 模 塊方 向 盤控 制 信 號(hào) 流 向 ；動(dòng) 力 電 源 流 向 ；機(jī) 械 方 式 連 接 第 7 頁(yè) 規(guī)格嚴(yán)格 功夫到家 （威海） HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGY SCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING 汽車工程學(xué)院 純電動(dòng)汽車的結(jié)構(gòu)原理 ? 1．電力驅(qū)動(dòng)主模塊 ? 電力驅(qū)動(dòng)主模塊主要包括中央控制單元、驅(qū)動(dòng)控制器、電機(jī)、機(jī)械傳動(dòng)裝置和車輪等。它的功用是將存儲(chǔ)在蓄電池中的電能高效地轉(zhuǎn)化為車輪的動(dòng)能，并能夠在汽車減速制動(dòng)時(shí)，將車輪的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能充入蓄電池。 ? 中央控制單元根據(jù)加速踏板和制動(dòng)踏板的輸入信號(hào)，向驅(qū)動(dòng)控制器發(fā)出相應(yīng)的控制指令，對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行啟動(dòng)、加速、減速、制動(dòng)控制。 ? 驅(qū)動(dòng)控制器是按中央控制單元的指令和電動(dòng)機(jī)的速度、電流反饋信號(hào)，對(duì)電動(dòng)機(jī)的速度、驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩和旋轉(zhuǎn)方向進(jìn)行控制。驅(qū)動(dòng)控制器必須和電動(dòng)機(jī)配套使用。 ? 電機(jī)在電動(dòng)汽車中被要求承擔(dān)電動(dòng)和發(fā)電的雙重功能，即在正常行駛時(shí)發(fā)揮其主要的電動(dòng)機(jī)功能，將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；在減速和下坡滑行時(shí)又被要求進(jìn)行發(fā)電，將車輪的慣性動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能。 ? 機(jī)械傳動(dòng)裝置是將電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩傳輸給汽車的驅(qū)動(dòng)軸，從而帶動(dòng)汽車車輪行駛。 第 8 頁(yè) 規(guī)格嚴(yán)格 功夫到家 （威海） HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGY SCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING 汽車工程學(xué)院 純電動(dòng)汽車的結(jié)構(gòu)原理 ? 2．車載電源模塊 ? 電源電源模塊主要包括蓄電池電源、能量管理系統(tǒng)和充電控制器等。它的功用是向電動(dòng)機(jī)提供驅(qū)動(dòng)電能、監(jiān)測(cè)電源使用情況以及控制充電機(jī)向蓄電池充電。 ? 純電動(dòng)汽車的常用電源有鉛酸電池、鎳鎘電池、鎳氫電池、鋰離子電池等。 ? 純電動(dòng)汽車的能量管理主要是指電池管理系統(tǒng)，它的主要功用是對(duì)電動(dòng)汽車用電池單體及整組進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控、充放電、巡檢、溫度監(jiān)測(cè)等。 ? 充電控制器是把交流電轉(zhuǎn)化為相應(yīng)電壓的直流電，并按要求控制其電流。 第 9 頁(yè) 規(guī)格嚴(yán)格 功夫到家 （威海） HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGY SCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING 汽車工程學(xué)院 純電動(dòng)汽車的結(jié)構(gòu)原理 ? 輔助系統(tǒng)主要包括輔助動(dòng)力源、動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、駕駛室顯示操縱臺(tái)和各種輔助裝置等。輔助系統(tǒng)除輔助動(dòng)力源外，依據(jù)不同車型而不同。 ? 輔助動(dòng)力源主要由輔助電源和 DC/DC功率轉(zhuǎn)換器組成，其功用是供給電動(dòng)汽車其它各種輔助裝置所需要的動(dòng)力電源，一般為 12V或 24V的直流低壓電源，它主要給動(dòng)力轉(zhuǎn)向、制動(dòng)力調(diào)節(jié)控制、照明、空調(diào)、電動(dòng)窗門等各種輔助裝置提供所需的能源。 ? 動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是為實(shí)現(xiàn)汽車的轉(zhuǎn)彎而設(shè)置的，它由轉(zhuǎn)向盤、轉(zhuǎn)向器、轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)和轉(zhuǎn)向輪等組成。作用在轉(zhuǎn)向盤上的控制力，通過(guò)轉(zhuǎn)向器和轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)使轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)一定的角度，實(shí)現(xiàn)汽車的轉(zhuǎn)向。 第 10 頁(yè) 規(guī)格嚴(yán)格 功夫到家 （威海） HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGY SCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING 汽車工程學(xué)院 純電動(dòng)汽車的結(jié)構(gòu)原理 ? 駕駛室顯示操縱臺(tái)類同于傳統(tǒng)汽車駕駛室的儀表盤，不過(guò)其功能根據(jù)電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)的控制特點(diǎn)有所增減，其信息指示更多地選用數(shù)字或液晶屏幕顯示。 ? 輔助裝置主要有照明、各種聲光信號(hào)裝置、車載音箱設(shè)備、空調(diào)、刮水器、風(fēng)窗除霜清洗器、電動(dòng)門窗、電控玻璃升降器、電控后視鏡調(diào)節(jié)器、電動(dòng)座椅調(diào)節(jié)器、車身安全防護(hù)裝置控制器等。它們主要是為提高汽車的操控性、舒適性、安全性而設(shè)置的，根據(jù)需要進(jìn)行選用。 第 11 頁(yè) 規(guī)格嚴(yán)格 功夫到家 （威海） HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGY SCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING 汽車工程學(xué)院 純電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)布置形式 ? 電動(dòng)汽車的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是電動(dòng)汽車的核心部分，其性能決定著電動(dòng)汽車運(yùn)行性能的好壞。電動(dòng)汽車的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)布置取決于電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的方式，可以有多種多樣。常見(jiàn)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)布置形式如圖所示。 第 12 頁(yè) 規(guī)格嚴(yán)格 功夫到家 （威海） HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGY SCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING 汽車工程學(xué)院 純電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)布置形式 ? (1) 傳統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)模式 。 圖 （ a） 與傳統(tǒng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的布置方式一致 ， 帶有變速器和離合器 ， 只是將發(fā)動(dòng)機(jī)換成電動(dòng)機(jī) ， 屬于改造型電動(dòng)汽車 。 這種布置可以提高電動(dòng)汽車的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩 ， 增加低速時(shí)電動(dòng)汽車的后備功率 。 ? (2) 電動(dòng)機(jī) 驅(qū)動(dòng)橋組合式驅(qū)動(dòng)模式 。 圖 （ b） 和 （ c） 取消了離合器和變速器 ， 但具有減速差速機(jī)構(gòu) ， 由 1臺(tái)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)兩車輪旋轉(zhuǎn) 。 優(yōu)點(diǎn)是可以繼續(xù)沿用當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)汽車中的動(dòng)力傳動(dòng)裝置 ， 只需要一組電動(dòng)機(jī)和逆變器 。 這種方式對(duì)電動(dòng)機(jī)的要求較高 ， 不僅要求電動(dòng)